[发明专利]使用长密钥板的共享密钥加密

说明书

技术领域

本发明涉及通信方法和设备，更特别地，涉及使用数据加密的通信方法和设备。

背景技术

电子设备之间的无线通信可以通过使用各种各样的通信媒体、通信系统和通信标准来实现。例如，便携式电子设备(例如移动电话)常常被配置成经由模拟和/或数字无线射频(RF)电话系统进行通信。这样的设备另外可以被配置成使用有线和/或无线局域网(LAN)、短距离通信信道(例如蓝牙RF通信信道和/或红外通信信道)和/或长距离通信系统(例如卫星通信系统)进行通信。

无线通信系统通常被用于向订户提供语音和数据通信。例如，模拟蜂窝无线电话系统，例如那些指定的AMPS、ETACS、NMT-450和NMT-900，已经在全世界范围内成功地使用。数字蜂窝无线电话系统，例如那些符合北美标准IS-54和欧洲标准GSM的系统已经自1990初期开始使用。最近，各种各样的被概括地称作PCS(个人通信服务)的无线数字服务已经被引入，包括符合诸如IS-136和IS-95之类的标准的高级数字蜂窝系统，诸如DECT(数字增强无绳电话)之类的低功率系统以及诸如CDPD(蜂窝数字分组数据)之类的数据通信服务。这些以及其他系统都在由Gibson编撰、由CRC Press(1996)出版的MobileCommunication Handbook中被描述。

若干类型的接入技术通常被用于向无线系统的用户提供无线服务。传统的模拟蜂窝系统通常采用被称作频分多址(FDMA)的系统来建立通信信道，其中离散频带用作信道，其中蜂窝终端经由这样的信道与蜂窝基站进行通信。典型地，这些频带在地理上分隔的小区中被重新使用以便增加系统容量。现代数字无线系统常常利用诸如时分多址(TDMA)和/或码分多址(CDMA)之类的不同的多址技术来提供增加的谱效率。在TDMA系统(例如那些符合GSM或IS-136标准的系统)中，载波被分成连续的时隙，所述时隙被分配给多个信道，这样多个信道可以在单个载波上被多路复用。CDMA系统(例如那些符合IS-95标准的系统)通过使用“扩频”技术来获得增加的信道容量，其中通过使用唯一扩频码调制经数据调制的载波信号来定义信道，所述唯一扩频码即：把原始的经数据调制的载波扩展到其中通信系统运行的较宽频谱部分上的码。

在任何通信系统中，用户可能希望在消息没有被非预期的第三方阅读或改变的情况下将消息发送给预期用户。一些通信媒体本质上要被其他媒体更加安全。例如，没有在发射者和接收者控制之下的通信媒体可以被认为是在物理上不安全的，这是因为第三方可能窃听在该媒体上所发送的通信。这样的在物理上不安全的通信媒体的一些例子有RF和其他不定向无线通信系统。在这样的系统中，拥有发射机范围内的天线的窃听者可以在发送者没有意识到消息被窃听者接收的情况下截取旨在发送到另一接收者的消息。互联网是物理上不安全通信系统的另一个例子，这是因为在互联网上发送的消息可能通过不受控制的网络节点，并且因此可能被能够访问该节点的任何人查看。

为了克服这样的系统的限制，已知使用例如秘密密钥来对消息进行加密和解密，以使即使消息被第三方截取，第三方也无法理解该消息。消息的发送者和接收者都知道的秘密密钥通常被称作“对称”密钥。对称密钥加密系统还可以被称作“私有密钥”加密系统。

与私有密钥加密系统相反，公共密钥(或“非对称密钥”)加密系统使用公共密钥来对数据加密以及使用私有密钥来对数据进行解密，私有密钥表面上仅为加密数据的接收者所知。在公共密钥加密系统中，使用公共密钥加密的数据通常仅能够使用相应的私有密钥来解密。同样地，使用私有密钥加密的数据仅能够使用相应的公共密钥来解密。这样的特征通常被用于鉴别用途，例如电子签名。

包括公共密钥加密算法的多种密钥加密算法已经被开发出来。尽管可能是有用的，但是这样的算法可能会遭受恶意方的攻击。另外，公共密钥加密算法还可能在计算上是昂贵的，并且可能需要包含第三方认证授权来确保共享的公共密钥的真实性。